遗传平衡定律

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影响遗传平衡定律的因素及典例

影响遗传平衡定律的因素及典例

影响遗传平衡定律的因素及典例01遗传平衡定律概念遗传平衡定律(Hardy-Weinberg equilivbrium)是英国数学家Godfrey Hardy 和德国医生Welhelm Weinberg于1908年各自独立提出的关于群体内基因频率和基因型频率变化的规律,所以又称为Hardy-Weinberg定律,它是群体遗传学中的一条基本定律。

1.遗传平衡定律的要点(1)在随机交配的大群体中,如果没有影响基因频率变化的因素存在,则群体的基因频率可代代保持不变。

(2)在任何一个大群体内,不论上一代的基因型频率如何,只要经过一代随机交配,由一对位于常染色体上的基因所构成的基因型频率就达到平衡,只要基因频率不发生变化,以后每代都经过随机交配,这种平衡状态始终保持不变。

(3)在平衡状态下,子代基因型频率可根据亲代基因频率按下列二项展开式计算:[p(A)+q(a)]2=p2(AA)+2pq(Aa)+q2(aa)。

符合上述条件的群体称为平衡群体,它所处的状态就是Hardy-Weinberg 平衡。

2.遗传平衡定律的生物学例证满足群体遗传平衡的条件是有一个大的随机交配的群体。

而且没有任何其他因素的干扰,这显然是一个理想的群体。

在自然界中是否有接近这种平衡状态的群体呢?人类的MN血型就是一个很好的例证,因为人类的MN血型这一性状,满足了定律的前提条件:(1)因为基因L M和L N是共显性,这个性状的基因型与表型是一致的,所以容易从表型来辨别不同的基因型;(2)一般在婚配时对于这个性状是不加选择的,因此,它是符合随机交配原则的;(3)人类的群体一般都很大,进行调查时,可以有充足的数据;(4)L M和L N基因构成的三种基因型与适应性无关,具有同等的生活力,因此在实际统计中,预期的和观察的基因型频率无差异。

02影响基因频率改变的因素遗传学上的Hardy-Weinberg定律和物理学、化学中的许多定律一样,描述的只是一种理想状态。

遗传平衡定律及应用

遗传平衡定律及应用

AA:Aa:aa ≠ p2:2pq:q2 从中看出该群体是一个不平衡群体.
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遗传不平衡群体在随机杂交条件下: 基因频率保持不变 A = 0.7 a ห้องสมุดไป่ตู้ 0.3 基因型频率 精 A(0.7) 子 a(0.3)
卵 A(0.7) AA(0.49) Aa(0.21) 子 a(0.3) Aa(0.21)aa(0.09) AA = 0.49 Aa = 0.42 aa = 0.09
由表可见子代基因型组成:p2+2pq+q2=1 这里基因型AA的频率为p2,基因型aa的频率为 q2, 基因型Aa的频率为2pq。 AA:Aa:aa= p2:2pq:q2
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子一代向下一代提供的配子中两种基因 频率分别是:
A=p2+1/2(2pq)=p2+pq=p(p+q)=p a=q2+ 1/2(2pq)=q2+pq=q(p+q)=q
携带者频率(Aa) = 2pq = 2 ×0.993× 0.007 = 0.0139
这提示人群中有1.4%为白化病致病基因携带 者,对于遗传咨询很重要。
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对于一种罕见的AD遗传病 致病基因频率p很低,p2可以忽略,因 此: 2pq =1 2 p + 2pq
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☆ 对于一种罕见的XD遗传病
致病基因频率p很低,正常基因频率q≈1 男性患者 = 致病基因频率 = p 女性患者 = p2 + 2pq = 2p 男性患者 女性患者

由此可见,子代基因A的频率仍然是p, 基因a的频率仍然是q,而且将以这种频率在 所有世代传递下去,这就是遗传平衡。
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二 遗传平衡定律的应用


例如:一个100人的群体中,AA有60人,aa有20人,Aa有 20人。 这是否是一个平衡群体呢?先计算基因型频率,在从基 因型频率计算基因频率。 AA = 60/100 = 0.6 Aa = 20/100 = 0.2 AA:Aa:aa = 0.6:0.2:0.2 aa = 20/100 = 0.2 p= A = AA + 1/2 Aa = 0.7 p2=0.49 q=a = aa + 1/2 Aa = 0.3 2pq=0.42 q2=0.09

遗传平衡定律

遗传平衡定律

一、哈带-温伯格定律哈带-温伯格(Hardy-Weinberg)定律即遗传平衡定律(lawof genetic equilibrium),是指在一个随机交配(婚配),而又无限大的群体内,所有配子生活力相等,在没有突变、选择、迁移的条件下,基因频率和基因型世代相传保持恒定不变,其基因型频率是基因频率决定的,这是英国数学家G.H.Hardy和德国医生Wihelm—Weinberg于1908年各自独立提出来的,所以称哈带-温伯格定律。

为了说明这个定律,假设一对等位基因A和a在群体中遗传,它们的频率分别是p和q,p+q=1,当随机交配(婚配)其子代产生的基因型AA、Aa、aa(表8-2),它的频率为D=p2、H=2 pq、R=q2,则这三个基因型个体产生配子的频率应是:A=D+1/2 H=p2+1/2(2pq)=p2+pq=p(p+q)=pa=R+1/2H=q2+1/2(2pq)=q2+pq=q(p+q)=q由此可见,子代基因A频率仍为p,基因a仍为q,而且将以这种频率在所有世代传递下去,这就是遗传平衡。

假定上述亲代A基因频率p=0.6,a基因频率=0.4,则p+q=0.6+0.4=1(表8-2),在随机交配(婚配)中,其子代(AA)个体是p2,(Aa)个体的频率是2pq,(aa)个体频率是q2。

因此,子代A基因频率是:p2+1/2(2pq)=p2+pq=0.36+0.24=0.6同理,a基因频率是q2+1/2(2pq)=q2+pq=0.16+0.24=0.4可见A和a频率仍和亲代相同,并未发生变化,这是一对等位基因世代相传的平衡公式,可概括为:p2+2pq+q2=1。

在群体中亲代的3种基因型个体在随机婚配中,就有9种不同的婚配形式,可合并为6种类型,通过各种婚配型所产生的子代基因型汇集起来(表8-3),其结果仍是AA=p2、Aa=2pq、aa=q2。

由此类推,群体中的基因频率和基因型频率就可以一代代保持平衡。

遗传平衡定律

遗传平衡定律

遗传平衡定律遗传平衡定律:在一定条件下,群体的基因频率和基因型频率在一代一代繁殖传代中保持不变,即lawof genetic eauilibriam。

种群的基因频率能否保持稳定呢英国数学家哈代(G.H.Hardy,1877—1947)和德国医生温伯格(W.Weinberg,1862—1937)分别于1908年和1909年独立证明,如果一个种群符合下列条件:1.种群是极大的;2.种群个体间的交配是随机的,也就是说种群中每一个个体与种群中其他个体的交配机会是相等的;3.没有突变产生;4.种群之间不存在个体的迁移或基因交流;5.没有自然选择,那么,这个种群的基因频率(包括基因型频率)就可以一代代稳定不变,保持平衡。

这就是遗传平衡定律,也称哈代-温伯格平衡。

定律条件条件:(1)在一个很大的群体;(2)随机婚配而非选择性婚配;(3)没有自然选择;(4)没有突变发生;(5)没有大规模迁移。

定律推导遗传平衡定律的推导包括三个步骤:1.从亲本到所产生的配子;2.从配子的结合到子一代(或合子)的基因型;3.从子一代(或合子)的基因型到子代的基因频率。

下面用一个例子来说明。

在一个兔种群中,有一半的兔体内有白色脂肪,基因型为YY,另一半的兔体内有黄色脂肪,基因型为yy。

那么,这个种群中的基因Y和基因y的频率都是0.5。

在有性生殖过程中,在满足上述五个条件的情况下,这个种群产生的具有Y和y基因的精子的比例是0.5:0.5,产生的具有Y和y基因的卵细胞的比例也是0.5:0.5。

因此,子一代中基因Y和基因y的频率不变,仍然是0.50:0.50。

如果继续满足上述五个条件,这个种群中基因Y和基因y的频率将永远保持0.50:0.50,而基因型YY、Yy、yy的频率也会一直保持0.25、0.50和0.25。

如果用p代表基因Y的频率,q代表基因y的频率。

那么,遗传平衡定律可以写成:(p+q)^2=p^2+2pq+q^2=1p^2代表一个等位基因(如Y)纯合子的频率,q^2代表另一个等位基因(如y)纯合子的频率,2pq代表杂合子(如Yy)的频率。

遗传平衡定律及其计算例析

遗传平衡定律及其计算例析

遗传平衡定律及其计算例析一、遗传平衡定律遗传平衡定律,也称哈代—温伯格定律(即Hardy-Weinberg定律),是英国Hardy和德国Weinberg分别于1908年和1909年独立证明的.主要内容是:在一定条件下,群体的基因频率和基因型频率在一代又一代的繁殖传代中保持不变。

这条件是:(1)在一个很大的群体;(2)随机婚配而非选择性婚配;(3)没有自然选择;(4)没有突变发生;(5)没有大规模迁移。

假设在一个理想的群体中,某基因位点上的两个等位基因 Y和y,若基因Y的频率为 p,基因y的频率为q,则p+q=1,基因型YY的频率为p2,基因型yy的频率为 q2,基因型Yy的频率为2pq,且p2+2pq+q2 = 1.二、计算例析【例1】已知白化病的发病率为1/10000,求白化病致病基因频率和携带者基因型频率分别为多少?【解析】白化病为常染色体上的隐性遗传病,患者为致病基因的纯合子,白化病aa的频率q2=1/10000,则致病基因a的频率q==1/100;基因A的频率p=1-q=1-1/100=99/100,故携带者的基因型频率为2pq=2×99/100×1/100=198/10000≈1/50.【答案】致病基因频率为1/100;携带者基因型频率1/50。

【例2】ABO血型系统由同源染色体相同位点上I A、I B、i三个复等位基因控制的.通过调查一个由4000人组成的某群体,A型血1800人,B型血520人,AB型血240人,O型血1440人,求I A、I B和i这些等位基因的频率分别为多少?【解析】根据遗传平衡定律知:I A+I B+i=1,即(I A+I B+i)2=12,可得到:I A I A+2I A i+2I B I B +2I Bi+2I A I B+ii =1,上式中A型血(I A I A+2I A i )1800人,B型血(I B I B+2I Bi)520人,AB型血(2I A I B)240人,O型血(ii)1440人,又由于该群体总人数为4000人,所以O型血基因型频率 ii =1440/4000,即i2 =1440/4000,得基因i的频率i=12/20=3/5,而A型血基因型频率I A I A+2I A i=1800/4000,.把i=3/5代入可得基因I A的频率I A=3/10,从而基因I B的频率I B=1—3/5-3/10=1/10。

人教版高中生物必修2-7.2拓展资料:遗传平衡定律

人教版高中生物必修2-7.2拓展资料:遗传平衡定律

遗传平衡定律种群的基因频率能否保持稳定呢?英国数学家哈代(G.H.Hardy,1877—1947)和德国医生温伯格(W.Weinberg,1862—1937)分别于1908年和1909年独立证明,如果一个种群符合下列条件:1.种群是极大的;2.种群个体间的交配是随机的,也就是说种群中每一个个体与种群中其他个体的交配机会是相等的;3.没有突变产生;4.种群之间不存在个体的迁移或基因交流;5.没有自然选择,那么,这个种群的基因频率(包括基因型频率)就可以一代代稳定不变,保持平衡。

这就是遗传平衡定律,也称哈代—温伯格平衡。

遗传平衡定律的推导包括三个步骤:1.从亲本到所产生的配子;2.从配子的结合到子一代(或合子)的基因型;3.从子一代(或合子)的基因型到子代的基因频率。

下面用一个例子来说明。

在一个兔种群中,有一半的兔体内有白色脂肪,基因型为YY,另一半的兔体内有黄色脂肪,基因型为yy。

那么,这个种群中的基因Y和基因y的频率都是0.5。

在有性生殖过程中,在满足上述五个条件的情况下,这个种群产生的具有Y 和y基因的精子的比例是0.5∶0.5,产生的具有Y和y基因的卵细胞的比例也是0.5∶0.5。

有性生殖的结果,根据孟德尔遗传规律,产生的子一代具有三种基因型,并且它们之间的比例是:由此可见,子一代基因型YY、Yy、yy的频率分别是0.25、0.50和0.25。

那么,子一代中各基因的频率分别是:Y=0.25+1/2(0.50)=0.50y=1/2 (0.50)+0.25=0.50因此,子一代中基因Y和基因y的频率不变,仍然是0.50∶0.50。

如果继续满足上述五个条件,这个种群中基因Y和基因y的频率将永远保持0.50∶0.50,而基因型YY、Yy、yy的频率也会一直保持0.25、0.50和0.25。

如果用p代表基因Y的频率,q代表基因y的频率。

那么,遗传平衡定律可以写成:(p+q)2=p2+2pq+q2=1p2代表一个等位基因(如Y)纯合子的频率,q2代表另一个等位基因(如y)纯合子的频率,2pq代表杂合子(如Yy)的频率。

遗传平衡定律公式推导

遗传平衡定律公式推导

遗传平衡定律公式推导
我们要推导遗传平衡定律的公式。

首先,我们需要了解什么是遗传平衡定律。

遗传平衡定律是指在种群中,基因频率和基因型频率在世代相传中保持不变。

这意味着在理想情况下,没有突变、选择、迁移和遗传漂变等进化因素影响种群时,种群的基因频率和基因型频率将保持不变。

假设种群中有一个二等位基因A和a,那么基因型AA、Aa和aa的频率可以表示为:
P(AA) = p^2
P(Aa) = 2pq
P(aa) = q^2
其中,p是A的基因频率,q是a的基因频率,且p + q = 1。

根据遗传平衡定律,我们可以得到以下公式:
p^2 + 2pq + q^2 = 1
这就是遗传平衡定律的公式。

计算结果为:p = 1 - q
所以,遗传平衡定律的公式为:p^2 + 2pq + q^2 = 1。

遗传平衡定律

遗传平衡定律

哈迪-温伯格定律编辑遗传平衡定律即哈迪-温伯格定律。

哈迪-温伯格定律的主要内容是指:在理想状态下,各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的,即保持着基因平衡。

中文名哈迪-温伯格定律外文名Hardy-Weinberg Law别称遗传平衡定律学科生物学/生态学/遗传学目录1概述2满足条件3适用范围4意义1概述编辑此时各基因频率和各基因型频率存在如下等式关系并且保持不变:当等位基因只有一对(Aa)时,设基因A的频率为p,基因a的频率为q,则A+a=p+q=1,AA+Aa+aa=p2+2pq+q2=1 。

哈代-温伯格平衡定律(Hardy-Weinberg equilibrium)对于一个大且随机交配的种群,基因频率和基因型频率在没有迁移、突变和选择的条件下会保持不变。

2满足条件编辑①种群足够大;②种群个体间的交配是随机的;③没有突变产生;④没有新基因加入;⑤没有自然选择。

3适用范围编辑遗传平衡在自然状态下是无法达到的,但在一个足够大的种群中,如果个体间是自由交配的且没有明显的自然选择话,我们往往近似地看作符合遗传平衡。

如人类种群、果蝇种群等比较大的群体中,一些单基因性状的遗传是可以应用遗传平衡定律的。

如题:某地区每10000人中有一个白化病患者,求该地区一对正常夫妇生下一个白化病小孩的几率。

该题就必须应用遗传平衡公式,否则无法求解。

解答过程如下:由题意可知白化病的基因型频率aa=q2=0.0001,得q=0.01,则p=0.99 ,AA的基因型频率p2=0.9801,Aa的基因型频率2pq=0.0198 ,正常夫妇中是携带者概率为:2pq/( p2+2pq)=2/101 ,则后代为aa的概率为:2/101×2/101×1/4=1/10201。

解毕。

此外,一些不符合遗传平衡的种群,在经过一代的自由交配后即可达到遗传平衡,此时也可应用遗传平衡定律来求后代的基因型频率。

例如:某种群中AA 个体占20%,Aa个体占40%,aa个体占40%,aa个体不能进行交配,其它个体可自由交配,求下一代个体中各基因型的比例。

遗传平衡定律

遗传平衡定律

遗传平衡定律实验十二遗传平衡定律一、目的1、通过实验进一步理解Hardy-Weinberg定律的原理;2、以果蝇为模式生物,人工模拟选择对基因频率和基因型频率改变的影响。

3、以果蝇为模式生物,人工模拟选择基因频率和基因型频率的影响。

二、原理Hardy-Weinberg定律是群体遗传学中的基本定律又称遗传平衡定律,该定律于1908年由英国数学家G. H. Hardy和德国医生W. Weinberg共同建立的。

它的基本含义是指在一个大的随机交配的群体中,在无突变、无任何表式的选择、无迁入迁出、无遗传漂变的情况下,群体中的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化,并且基因型频率是由基因频率决定的。

推导过程包括3个主要步骤:1)从亲本到其产生的配子;2)从配子结合到产生合子的基因型;3)从合子基因型到子代的基因频率。

a2 + 2pg + q2= 1是在一对等位基因的情况下的遗传平衡公式。

是假定影响基因频率的因素不存在的情况下进行的。

实际上,自然界的条件千变万化,任何一个群体都在不同程度上受到各种影响群体平衡因素的干扰,而使群体遗传结构不断变化。

研究这些因素对群体遗传组成的作用,具有十分重要的理论与实践意义,这不仅在于解释生物进化的原因,而且还因为在育种过程中,实际上是通过运用这些因素来改变群体遗传组成,而育出符合人类需要的新品种群体。

所以从这个角度看,可以认为,所谓育种无非是人为地运用各种影响群体平衡的因素,以控制群体遗传组成的发展方向,从而获得优良品种的过程。

影响群体平衡的主要因素包括:突变、选择、迁移、遗传漂移和交配系统。

突变:基因突变(mutation)对于群体遗传组成的改变具有两个重要的作用:首先,基因突变本身就改变了基因频率,是改变群体遗传结构的力量。

例如,当基因A突变为a时,群体中A基因的频率就减少,而a基因的频率就增加;其次,基因突变是新等位基因的直接来源,从而导致群体内遗传变异的增加,并为自然选择和物种进化提供物质基础。

遗传平衡定律公式

遗传平衡定律公式

基因频率和各基因型频率存在如下等式关系并且保持不变:当等位基因只有一对(Aa)时,设基因A的频率为p,基因a的频率为q,则A+a=p+q=1,AA+Aa+aa=p2+2pq+q2=1 。

哈迪-温伯格平衡定律(Hardy-Weinberg equilibrium)对于一个大且随机交配的种群,基因频率和基因型频率在没有迁移、突变和选择的条件下会保持不变。

在AA与Aa个体中两种基因频率是确定的,A=2/3,a=1/3 经过一代的自由交配后子代达到遗传平衡,AA=4/9,Aa=4/9,aa=1/9。

:按照遗传学的别离率和自由组合率,当两个杂合个体婚配后,子代3/4表现为显性性状,1/4表现为隐性性状,因此在群体中随着隐性性状的减少,显性性状将会增加,最终大多数为显性性状,而实际上并非如此。

①在随机婚配的大群体中,没有受到外在因素影响的情况下,显性性状并没有随着隐性性状的减少而增加,不同基因型相互比例在一代代传递中保持稳定。

②不管群体起始基因型频率如何,经过一代随机交配后,便成为遗传平衡的群体。

这种基因型的平衡建立在以下公式中: ③继续保持上述理想条件基因型频率将保持为上述平衡状态而不会改变。

影响遗传平衡定律的因素及典例

影响遗传平衡定律的因素及典例

影响遗传平衡定律的因素及典例01遗传平衡定律概念遗传平衡定律(Hardy-Weinberg equilivbrium)是英国数学家Godfrey Hardy 和德国医生Welhelm Weinberg于1908年各自独立提出的关于群体内基因频率和基因型频率变化的规律,所以又称为Hardy-Weinberg定律,它是群体遗传学中的一条基本定律。

1.遗传平衡定律的要点(1)在随机交配的大群体中,如果没有影响基因频率变化的因素存在,则群体的基因频率可代代保持不变。

(2)在任何一个大群体内,不论上一代的基因型频率如何,只要经过一代随机交配,由一对位于常染色体上的基因所构成的基因型频率就达到平衡,只要基因频率不发生变化,以后每代都经过随机交配,这种平衡状态始终保持不变。

(3)在平衡状态下,子代基因型频率可根据亲代基因频率按下列二项展开式计算:[p(A)+q(a)]2=p2(AA)+2pq(Aa)+q2(aa)。

符合上述条件的群体称为平衡群体,它所处的状态就是Hardy-Weinberg 平衡。

2.遗传平衡定律的生物学例证满足群体遗传平衡的条件是有一个大的随机交配的群体。

而且没有任何其他因素的干扰,这显然是一个理想的群体。

在自然界中是否有接近这种平衡状态的群体呢?人类的MN血型就是一个很好的例证,因为人类的MN血型这一性状,满足了定律的前提条件:(1)因为基因L M和L N是共显性,这个性状的基因型与表型是一致的,所以容易从表型来辨别不同的基因型;(2)一般在婚配时对于这个性状是不加选择的,因此,它是符合随机交配原则的;(3)人类的群体一般都很大,进行调查时,可以有充足的数据;(4)L M和L N基因构成的三种基因型与适应性无关,具有同等的生活力,因此在实际统计中,预期的和观察的基因型频率无差异。

02影响基因频率改变的因素遗传学上的Hardy-Weinberg定律和物理学、化学中的许多定律一样,描述的只是一种理想状态。

哈代温伯格平衡定律

哈代温伯格平衡定律

基本概念哈代-温伯格平衡定律(Hardy-Weinberg equilibrium)对于一个大且随机交配的种群,基因频率和基因型频率在没有迁移、突变和选择的条件下会保持不变。

遗传平衡定律也称哈迪—温伯格定律,其主要内容是指:在理想状态下,各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的,即保持着基因平衡。

该理想状态要满足5个条件:①种群足够大;②种群中个体间可以随机交配;③没有突变发生;④没有新基因加入;⑤没有自然选择。

此时各基因频率和各基因型频率存在如下等式关系并且保持不变:设A=p,a=q,则A+a=p+q=1,AA+Aa+aa=p^2+2pq+q^2=1哈迪-温伯格(Hardy-Weinberg)法则是群体遗传中最重要的原理,它解释了繁殖如何影响群体的基因和基因型频率。

这个法则是用Hardy,G.H (英国数学家) 和Weinberg,W.(德国医生)两位学者的姓来命名的,他们于同一年(1908年)各自发现了这一法则。

他们提出在一个不发生突变、迁移和选择的无限大的相互交配的群体中,基因频率和基因型频率将逐代保持不变。

哈迪-温伯格定律可分为3个部分:第一部分是假设:在一个无穷大的随机交配的群体中,没有进化的压力(突变、迁移和自然选择);第二部分是基因频率逐代不变;第三部分:随机交配一代以后基因型频率将保持平衡:p2表示AA的基因型的频率,2pq表示Aa基因型的频率q2表示aa基因型的频率。

其中p是A基因的频率;q是a基因的频率。

基因型频率之和应等于1,即p2 + 2pq + q2 = 1这个定律简而言之:在没有进化影响下当基因一代一代传递时,群体的基因频率和基因型频率将保持不变。

前提:理想群体哈迪-温伯格定律的第一部分是前题,或者假设这些条件存在时此定律才适用。

实际上这些条件是不可能存在的,所以具备这些条件的群体称之为“理想群体”。

首先,定律指出这个群体是无穷大的,若一个群体的大小有限,可能导致基因频率和预期的比例随机发生偏差。

遗传平衡定律

遗传平衡定律

哈迪-温伯格定律编辑遗传平衡定律即哈迪-温伯格定律。

哈迪-温伯格定律的主要内容是指:在理想状态下,各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的,即保持着基因平衡。

中文名哈迪-温伯格定律外文名Hardy-Weinberg Law别称遗传平衡定律学科生物学/生态学/遗传学目录1概述2满足条件3适用范围4意义1概述编辑此时各基因频率和各基因型频率存在如下等式关系并且保持不变:当等位基因只有一对(Aa)时,设基因A的频率为p,基因a的频率为q,则A+a=p+q=1,AA+Aa+aa=p2+2pq+q2=1 。

哈代-温伯格平衡定律(Hardy-Weinberg equilibrium)对于一个大且随机交配的种群,基因频率和基因型频率在没有迁移、突变和选择的条件下会保持不变。

2满足条件编辑①种群足够大;②种群个体间的交配是随机的;③没有突变产生;④没有新基因加入;⑤没有自然选择。

3适用范围编辑遗传平衡在自然状态下是无法达到的,但在一个足够大的种群中,如果个体间是自由交配的且没有明显的自然选择话,我们往往近似地看作符合遗传平衡。

如人类种群、果蝇种群等比较大的群体中,一些单基因性状的遗传是可以应用遗传平衡定律的。

如题:某地区每10000人中有一个白化病患者,求该地区一对正常夫妇生下一个白化病小孩的几率。

该题就必须应用遗传平衡公式,否则无法求解。

解答过程如下:由题意可知白化病的基因型频率aa=q2=0.0001,得q=0.01,则p=0.99 ,AA的基因型频率p2=0.9801,Aa的基因型频率2pq=0.0198 ,正常夫妇中是携带者概率为:2pq/( p2+2pq)=2/101 ,则后代为aa的概率为:2/101×2/101×1/4=1/10201。

解毕。

此外,一些不符合遗传平衡的种群,在经过一代的自由交配后即可达到遗传平衡,此时也可应用遗传平衡定律来求后代的基因型频率。

例如:某种群中AA 个体占20%,Aa个体占40%,aa个体占40%,aa个体不能进行交配,其它个体可自由交配,求下一代个体中各基因型的比例。

微专题突破 遗传平衡定律及其应用(整理版带答案辅导用)

微专题突破  遗传平衡定律及其应用(整理版带答案辅导用)

微专题突破遗传平衡定律及其应用一、遗传平衡定律1、遗传平衡定是指在理想状态下,各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的,即保持着基因平衡。

也称“哈代——温伯格定律”(或“哈德——温伯格定律”或“哈迪-温伯格定律”)。

2、符合条件:3、遗传平衡定律的推导包括三个步骤:①从亲本到所产生的配子;②从配子的结合到子一代(或合子)的基因型;③从子一代(或合子)的基因型到子代的基因频率。

典例1、在一个兔种群中,有一半的兔体内有白色脂肪,基因型为YY,另一半的兔体内有黄色脂肪,基因型为yy。

那二、遗传平衡定律的应用举例(1)遗传平衡定律在常染色体遗传中的应用典例2:某植物种群中AA基因型个体占30%,aa型个体占20%,Aa型个体占50%,种群个体之间进行自由传粉,求产生的子代中AA和aa个体所占的比例。

变式1:在一个植物种群中,AA个体占1/4,Aa个体占1/2,aa个体占1/4,aa个体在幼苗阶段死亡,种群个体自由交配产生子代,求后代成熟植株中AA和aa个体所占的比例。

变式2:在欧洲人群中,每2500人就有1人患囊性纤维变性,这是一种常染色体遗传病。

如果一对健康的夫妇生有一个患病的儿子,该女子离婚后又与另一健康男子再婚,求婚后他们生一患病男孩的概率。

(2)遗传平衡定律在复等位基因遗传中的应用例4:人的ABO 血型决定于3个等位基因I A 、I B 、i ,经调查某地区A 血型有450人,B 血型有130人,AB 型有60人,O 血型有360人,求各基因及基因型频率。

(3)遗传平衡定律在伴性遗传中的应用例5:在某海岛上,每10000人中有500名男性患红绿色盲,则该岛上的人群中,女性携带者的数量为每10000人中有(设男女性比为1:1)多少人。

变式1:已知男性中红绿色盲发病率为7%。

人群中一对表现型正常的夫妇生育色盲孩子的概率为A 、7/214B 、 1/4C 、651/20000D 、 1/8变式2:某果蝇种群,每2500只果蝇中有一只白眼果蝇,求该种群中白眼基因的频率。

简述遗传平衡定律的要点

简述遗传平衡定律的要点

简述遗传平衡定律的要点遗传平衡定律的内容包括:如果亲代与子代之间存在显性基因,那么每一对基因相互制约,使两代人中每一代人的数量都保持相等。

遗传平衡定律的内容包括:如果亲代与子代之间存在显性基因,那么每一对基因相互制约,使两代人中每一代人的数量都保持相等。

为了防止出现超额的表现型,往往让亲代与子代之间保持一定的比例关系。

如果这些遗传基因不能通过交换或重组而彼此相互交配,则将产生新的基因组合。

每一代人的基因组成总是由双亲的全部基因组成,所以新基因组合的数目总是相等的。

这种情况称为遗传平衡。

每一代人的基因组成总是由双亲的全部基因组成,所以新基因组合的数目总是相等的。

这种情况称为遗传平衡。

李嘉诚先生有一句话说得好:做人不要太自私,多替别人想一点,不但可以维护自己的利益,也可兼顾他人的利益。

在古代的神话传说中,普罗米修斯因为触犯天规而被锁在高加索山上,让他日夜忍受风吹雨打、大鹰啄食,但他却依然顽强地与天斗争,最后以牺牲自己的身体为代价,从太阳神那里盗来火种,解救了人类,而且带给人们无穷的智慧和知识。

从这个故事中,我感悟到:真正伟大的人就像这位普罗米修斯,用无私奉献的精神,为他人谋幸福。

同样,当今社会,社会分工越来越细化,于是便出现了人人羡慕的“专业”,例如,如果你是一名教师,你就会自豪于你所选择的职业,因为,你将培养更多的祖国栋梁;如果你是一名服务员,你同样可以自豪于你所选择的职业,因为你帮助更多的人解决了温饱问题。

只有正确认识自己,才会找到属于自己的人生坐标。

一个具有远大理想抱负的人,总会不断丰富充实自己,善于发掘自己的潜力,让自己真正成为自己心目中的英雄,并为此努力奋斗。

古语说:失败乃成功之母。

在生活的旅途中,当你满怀信心,奋力攀登时,它回馈给你的也许是志得意满、心旷神怡的快感;也许是脚趾刺破坚硬的石块,血流不止的苦恼;甚至是一筹莫展、裹足不前的惆怅……“一花独放不是春,百花齐放春满园”,个人的力量是渺小的,而群体的力量是巨大的,团结起来就会形成磅礴之势。

遗传平衡定律

遗传平衡定律

实验十二遗传平衡定律一、目的1、通过实验进一步理解Hardy-Weinberg定律的原理;2、以果蝇为模式生物,人工模拟选择对基因频率和基因型频率改变的影响。

3、以果蝇为模式生物,人工模拟选择基因频率和基因型频率的影响。

二、原理Hardy-Weinberg定律是群体遗传学中的基本定律又称遗传平衡定律,该定律于1908年由英国数学家G. H. Hardy和德国医生W. Weinberg共同建立的。

它的基本含义是指在一个大的随机交配的群体中,在无突变、无任何表式的选择、无迁入迁出、无遗传漂变的情况下,群体中的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化,并且基因型频率是由基因频率决定的。

推导过程包括3个主要步骤:1)从亲本到其产生的配子;2)从配子结合到产生合子的基因型;3)从合子基因型到子代的基因频率。

a2 + 2pg + q2= 1是在一对等位基因的情况下的遗传平衡公式。

是假定影响基因频率的因素不存在的情况下进行的。

实际上,自然界的条件千变万化,任何一个群体都在不同程度上受到各种影响群体平衡因素的干扰,而使群体遗传结构不断变化。

研究这些因素对群体遗传组成的作用,具有十分重要的理论与实践意义,这不仅在于解释生物进化的原因,而且还因为在育种过程中,实际上是通过运用这些因素来改变群体遗传组成,而育出符合人类需要的新品种群体。

所以从这个角度看,可以认为,所谓育种无非是人为地运用各种影响群体平衡的因素,以控制群体遗传组成的发展方向,从而获得优良品种的过程。

影响群体平衡的主要因素包括:突变、选择、迁移、遗传漂移和交配系统。

突变:基因突变(mutation)对于群体遗传组成的改变具有两个重要的作用:首先,基因突变本身就改变了基因频率,是改变群体遗传结构的力量。

例如,当基因A突变为a时,群体中A基因的频率就减少,而a基因的频率就增加;其次,基因突变是新等位基因的直接来源,从而导致群体内遗传变异的增加,并为自然选择和物种进化提供物质基础。

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4
子一代向下一代提供的配子中两种基因 频率分别是:
A=p2+1/2(2pq)=p2+pq=p(p+q)=p +1/2(2pq) +pq=p(p+q) a=q2+ 1/2(2pq)=q2+pq=q(p+q)=q 1/2(2pq) +pq=q(p+q)
由此可见,子代基因A的频率仍然是p 由此可见,子代基因A的频率仍然是p, 基因a的频率仍然是q 基因a的频率仍然是q,而且将以这种频率在 所有世代传递下去,这就是遗传平衡。 所有世代传递下去,这就是遗传平衡。
5
遗传平衡定律的应用
例如:一个100人的群体中,AA有60人,aa有20人,Aa有 例如:一个100人的群体中,AA有60人 aa有20人 Aa有 100人的群体中 20人 20人。 这是否是一个平衡群体呢?先计算基因型频率, 这是否是一个平衡群体呢?先计算基因型频率,在从基 因型频率计算基因频率。 因型频率计算基因频率。 AA = 60/100 = 0.6 AA:Aa: 0.6:0.2: Aa = 20/100 = 0.2 AA:Aa:aa = 0.6:0.2:0.2 aa = 20/100 = 0.2 p= A = AA + 1/2 Aa = 0.7 p2=0.49 q=a = aa + 1/2 Aa = 0.3 2pq=0.42 q2=0.09
3
卵 A(p) 子 a(q)
精 子 A(p) a(q) AA(p2) Aa(pq) AA( Aa(pq) Aa(pq) aa(q2) Aa(pq) aa(
由表可见子代基因型组成: 由表可见子代基因型组成:p2+2pq+q2=1 这里基因型AA的频率为p 基因型aa AA的频率为 aa的频率为 这里基因型AA的频率为p2,基因型aa的频率为 q2, 基因型Aa的频率为2pq Aa的频率为2pq。 基因型Aa的频率为2pq。 AA:Aa: 2pq: AA:Aa:aa= p2:2pq:q2
AA(0.49) Aa(0.21) AA(0.49) Aa(0.21) Aa(0.21)aa(0.09) Aa(0.21)aa(0.09) aa = 0.09
AA = 0.49
Aa = 0.42
2:2
AA:Aa: AA:Aa:aa =
衡 在

2
遗传不平衡群体 随机杂交 传 保持不变
遗传平
7
在已知某一性状频率的群体中, 在已知某一性状频率的群体中,确定等位基因 频率和杂合子携带者频率。 频率和杂合子携带者频率。 例如:已知白化病的发病率为1/20000 1/20000, 例如:已知白化病的发病率为1/20000,求白 化病致病基因频率q和携带者频率。 化病致病基因频率q和携带者频率。 白化病为AR遗传病, AR遗传病 白化病为AR遗传病,患者为致病基因的纯合 因此: 子,因此: 发病率(aa) = q2 = 1/20000 a= q =0.007 发病率(aa) A=p = 1 - q =0.993 携带者频率(Aa) 0.993× 携带者频率(Aa) = 2pq = 2 ×0.993× 0.007 = 0.0139 这提示人群中有1.4%为白化病致病基因携带 这提示人群中有1.4%为白化病致病基因携带 1.4% 者,对于遗传咨询很重要。 对于遗传咨询很重要。
8
对于一种罕见的AD遗传病 对于一种罕见的 遗传病 致病基因频率p很低, 可以忽略, 致病基因频率 很低,p2可以忽略,因 很低 此: 2pq =1 病 ☆ 对于一种罕见的XD遗传病 致病基因频率p很低,正常基因频率q≈1 致病基因频率p很低,正常基因频率q≈1 男性患者 = 致病基因频率 = p 女性患者 = p2 + 2pq = 2p 男性患者 女性患者
AA:Aa:aa ≠ p2:2pq:q2 : : : : 从中看出该群体是一个不平衡群体. 从中看出该群体是一个不平衡群体
6
遗传不平衡群体在随机杂交条件下: 遗传不平衡群体在随机杂交条件下: 基因频率保持不变 基因频率保持不变 A = 0.7 a = 0.3 ♣ 基因 频率 精 A(0.7) 0.7) 卵 子 A(0.7) 0.7) a(0.3) 0.3) 子 a(0.3) 0.3)
1
遗传平衡定律及应用
一、遗传平衡定律 Hardy和Weinberg于1908年分别应用数学方法 Hardy和Weinberg于1908年分别应用数学方法 探讨群体中基因频率变化所得出一致结论, 探讨群体中基因频率变化所得出一致结论,即 遗传平衡定律(又称Hardy Weinberg定律 Hardy定律) 遗传平衡定律(又称Hardy-Weinberg定律)。 在一定条件下,群体的基因频率和基因型 在一定条件下 条件 频率在一代一代繁殖传代中保持不变。 频率在一代一代繁殖传代中保持不变。 条件:(1 在一个很大的群体;(2 条件:(1)在一个很大的群体;(2)随机婚 :( ;( 配而非选择性婚配;( ;(3 没有自然选择;( ;(4 配而非选择性婚配;(3)没有自然选择;(4) 没有突变发生;( ;(5 没有大规模迁移。 没有突变发生;(5)没有大规模迁移。
14
选择
1.适合度和选择系数 适合度(fitness):是指某一基因型跟其它基因 适合度(fitness):是指某一基因型跟其它基因 型相比时,能够存活并留下子裔的相对能力,记 为f。 选择系数(selective coefficicnt):又称淘汰系数。 选择系数(selective coefficicnt):又称淘汰系数。 表示某一基因型在群体中不利于生存的程度。用 于度量一个基因型在选择作用下,降低的适合度, 即被淘汰的比例记为s 即被淘汰的比例记为s。 两者的关系:s=1两者的关系:s=1-f
15
群体中的基因
基因频率(gene frequency):指在一个 frequency): ):指在一个 基因频率( 群体中, 群体中,某一等位基因占该位点上等位基 因总数的比率。 因总数的比率。即该等位基因在群体内出 现的概率。 现的概率。 基因型频率( frequency): ):在 基因型频率(genotype frequency):在 一个群体内某一基因型的个体在总群体中 所占的比率。 所占的比率。
女性患病率是男性患病率的2倍 女性患病率是男性患病率的2
10
= 1/2
对于一种罕见的AR遗传病 ☆ 对于一种罕见的 遗传病 致病基因频率q很低,正常基因频率 致病基因频率 很低,正常基因频率p≈1 : 很低 杂合携带者频率 = 2pq =2q 即杂合携带者频率约为致病基因频率的2倍。 杂合携带者频率约为致病基因频率的 倍 杂合携带者 纯合患者
2
假设在一个理想的群体中, 假设在一个理想的群体中,某个基因座上的 两个等位基因 A和a, 基因频率A 基因频率A = p 基因频率a 基因频率a = q p + q = 1 按数学原理(p+q)2 =1。 按数学原理(p+q) =1。 二项式展开 p2 + 2pq + q2 =1
亲代配子随机结合产生合子,如下表:
=
q q2
=
1 q
提示:疾病越罕见, 越低,女性患者越罕见。 提示:疾病越罕见,q越低,女性患者越罕见。
12
影响遗传平衡定律的因素
突变 选择 遗传漂变 迁移 近亲婚配 遗传负荷
13
突变
突变率:突变发生的频率。 正突变:由显性基因A突变为隐性基因a 正突变:由显性基因A突变为隐性基因a的 过程。突变率用u 过程。突变率用u表示。 回复突变:由隐性基因a突变为显性基因A 回复突变:由隐性基因a突变为显性基因A 的过程。突变率用v 的过程。突变率用v表示。
=
2pq q2
=
2 q
提示: 致病基因频率q越低 越低, 提示 致病基因频率 越低,致病基因在群体中主 要以杂合携带者形式存在。 要以杂合携带者形式存在。
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对于一种罕见的XR XR遗传病 ☆ 对于一种罕见的XR遗传病 致病基因频率q很低, 致病基因频率q很低, 男性患者 = 致病基因频率 = q 女性患者 = 致病基因频率的平方 = q2 男性患者 女性患者
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